基于云计算技术的现代财务信息化管理系统构建

王 敏

(安徽商贸职业技术学院,安徽 芜湖 241002)

0 引言

21世纪被经济学家称为信息化时代,信息化水平直接决定着企业的竞争力与生产力,也是企业发展的关键战略资源[1]。现代信息技术的兴起与应用为现代财务管理提供了新的手段支撑,但是如何合理地将信息技术融入现代财务管理中,形成其特有的规则与标准较为困难,其已成为现代财务管理部门现今亟待解决的问题之一[2]。

近年来,国家相关部门对现代财务管理信息化水平的关注度逐渐增加,并下发了相关的纲要,以此推动现代财务管理信息化建设的进程[3]。现代财务是每个国家财务中的关键构成部分,其管理水平需要紧跟社会信息化的发展趋势,使得现代财务管理水平与社会同步。刘静等人[4]设计了基于Struts框架的现代财务远程报账管理系统,设计系统总体结构构架,构建现代财务远程报账管理的数据库模型,在Struts框架下进行现代财务远程报账管理的数据存储结构设计,完成现代财务优化控制和集成信息管理。结果表明,采用该方法进行医院财务远程报账管理的执行效率较高,时间开销较短,系统的输出稳定性较强。李盼等人[5]设计基于大数据的现代财务管理信息系统,系统基于B/S架构,遵循软件工程中的相关规范设计数据库,完成现代财务管理信息系统设计。结果表明,系统可以实现医院财务数据的精细化管理,降低医院运营成本,从而提升医疗事业的综合效益。但上述系统存在着管理效率低下等问题,无法满足现代财务管理的需求。

云计算技术是一种通过网络连接的多个服务器组成的系统,可以同时对各个子程序进行分析和计算,并将处理后的结果回传给用户端。该技术的应用可以有效提升现代财务信息化管理过程中对事件的反应速度和信息处理速度,并为产生的大量数据提供数据集中存储的空间,为此提出基于云计算技术的现代财务信息化管理系统。希望通过云计算技术的应用,改善已有系统存在的问题,提升财务管理多种服务的性能。

1 现代财务信息化管理系统设计

现代财务信息化管理系统沿用已有系统硬件单元,应用云计算技术对软件模块重新设计与完善,以此来提升现代财务信息化管理水平,为现代可持续发展提供有力的系统支撑。

1.1 系统功能模块设计

1.财务信息化管理模块。基于B/S架构搭建财务信息化管理框架,为现代财务信息化管理的实现奠定基础,框架如图1所示。搭建框架基础为B/S架构,B/S具备以下多种优势:

图1 现代财务信息化管理框架图

* B/S架构建立在广域网之上,对硬件环境要求较低,适应范围较为广泛;

* B/S架构更新与维护一般在服务器端进行,能最大限度地降低系统开发的工作量;

* B/S架构客户端不需要对任何数据进行处理,只需要对结果进行显示,故B/S架构[6]整体负载较轻;

* B/S架构可移植性较好,方便系统的设计与开发,操作简便、维护便利、扩展性强,能满足该系统软件运行的需求。

现代财务信息化管理框架的搭建为后续功能模块的设计提供支撑。

2.用户权限设置模块。用户权限是指不同岗位授予用户不同的系统操作权限,以此来保障系统内财务数据的安全性[7]。系统使用者划分为工作人员、用户两类,并对其权限进行设置,如表1所示。依据表1权限设置内容对系统工作人员与用户进行区分与限制,维护系统内部财务资源的安全,防止财务篡改、丢失等现象的发生。

表1 权限设置表

3.云平台主模块。云计算是近年来IT领域研究热点,通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序,利用由多个服务器组成的系统,对各个子程序进行处理和分析,将最终得出结果返回给用户。基于云计算技术现代财务信息云计算架构图如图2所示。

图2 现代财务信息云计算架构图

4.现代财务归档模块。财务归档需要应用云计算技术中的存储资源,保障现代财务信息在系统中准确地流转,最终归档到适当的位置[8]。基于云计算技术制定财务归档流程,具体如图3所示。从图3可知,对待归档的现代财务信息需建立相应目录,并对信息的正确性进行相应的审核,如果错误,对目录信息重新撰写与编辑;如果正确,将其传输给财务室,同时二次审核财务目录信息,保障财务归档的正确性,从而实现待归档现代财务信息的存储。

图3 基于云计算技术的财务归档流程图

云计算技术利用虚拟化技术将物理计算和存储资源抽象为虚拟资源,实现归档资源的灵活分配和管理。通过虚拟机技术,将计算资源和存储资源有效整合,提高财务归档资源利用率。根据需求动态调整计算和存储资源的规模,实现弹性扩展。当负载增加时,自动添加更多的计算和存储节点,以满足用户的需求;当负载减少时,可以自动释放多余的资源,减少资源浪费。利用分布式存储技术,将数据分散存储在多个节点上,提高数据的可靠性和可用性。同时,分布式存储还可以提供高速读写和扩展性,满足大规模数据处理和存储的需求。应用云计算技术制定的财务归档流程,降低了现有系统归档流程的环节数量,增加了财务信息录入入口数量,可以在同一时间录入多个财务信息,极大地增加了财务归档的效率,减少了审核前的等待时间。云计算技术通过数据备份和恢复机制,保证数据的安全性和可靠性。定期进行数据备份,以防止数据丢失或损坏,同时提供数据恢复功能,确保在意外情况下能够快速恢复数据,及时对财务进行归档,防止财务数据丢失、存储不当等现象的发生,也方便后续财务信息的快速查阅与调取。

5.现代财务管理模块。现代财务管理模块具有财务创建、编辑、导入、打印、下载、上传、查阅等功能,该模块是系统的关键模块之一,旨在保障系统稳定运行的同时,对系统内部的现代财务进行实时、精准的管理。不同类别的用户具有不同的系统权限,管理人员系统权限最高,可以实时操作系统内部的全部模块。各个部门的工作人员可以创建和查阅财务信息,并安装相应插件,以保障现代财务系统的安全性。普通用户则只能浏览和查阅财务目录。

研究只对财务创建时序图进行相应的展示,具体如图4所示。在图4中,管理人员登录设计系统后,进入系统的财务管理模块,根据财务创建请求内容,在财务创建界面进行相应的操作,财务创建完成后,将其发送至数据库,从而完成财务创建全过程[9]。

图4 财务创建时序图

1.2 基于云计算的现代财务信息分类

财务信息化管理功能包含财务信息采集、录入、挖掘与管理。由于现有技术的限制,已有系统只能获得财务表面信息,无法获得深层次信息,不利于财务的信息化管理。因此,系统引入云计算技术深入挖掘财务信息,为财务信息化管理提供充足的准备工作[10]。云计算技术整合大量的存储及计算资源,通过按需或者共享的方式,向指定用户提供计算或者存储服务。在利用云计算技术进行数据挖掘的过程中,需要根据数据筛选的要求进行数据预处理和数据挖掘等步骤。通过决策树判断数据来源,确定是来自Web端访问的数据还是用户端访问的数据。以此判断数据是否符合要求。利用云计算技术中的Map-Reduce模式收集数据,因数据中存在冗余或错误信息,需要对数据预处理,过滤掉冗余信息,清洗与整合数据。与传统数据格式不同,云计算的数据来源为点击流,因此,需要运用分布式存储策略存储采集到的数据信息,并将数据转换为半结构化的XML格式数据进行保存。

利用ID3算法构造决策树,为现代财务信息化管理的实现提供算法保障。ID3算法通过数学形式度量财务间的关系,其主要指标为信息增益,其公式表示为

I(X;β)=G(X)-G(X/β)

(1)

式中,I(X;β)表示信息增益数值,β表示财务集合分类的贡献程度;G(X)表示财务集合的条件熵;G(X/β)表示分类信息的信息熵[11]。

为获得准确的信息增益数值,需要对式(1)中的元素计算公式进行构造,表达式为

(2)

式中,n与m分别表示财务类别与属性的数量;p(ci/βj)表示第j个属性属于第i个类别的概率;lbχ(ci/β=βj)表示当β=βj时,类别ci内包含的财务数量;p(β=βj)表示第j个属性的分类影响程度。

由于财务分类数量难以确定,为了方便研究,需要对其进行不确定度量,度量公式为

(3)

式中,R(X/C)表示财务分类数量度量函数;γ表示分类数量辅助计算参数;p(ci)与lbχ(ci)分别表示第i个类别概率数值及其包含的财务数量。

依据上述计算获得的信息增益数值,构造财务分类决策树,具体步骤如下所示:

1) 准备财务样本集合,记为D,创建决策树结点,构造初始决策树T;

2) 判断初始决策树T中是否存在预测属性。若不存在,转至步骤3);若存在,转至步骤4);

3) 划分财务样本集合属性,若属性为空,设置结点为叶结点,对其进行相应的标记;

4) 判断财务样本集合D中是否具有同一类别属性V。若是,标记结点N类别为V;若不是,转至步骤5);

5) 计算初始决策树T中属性的平均信息熵,记为avgG(β),并将最小值标记为βmin,其对应的属性标记为结点N;

6) 重复迭代步骤2)到步骤5),直至遍历全部财务样本集合为止,输出决策树T′。

将现代财务样本输入至云计算技术——ID3算法中,输出对应的决策树T′,即可实现财务的分类挖掘处理,方便财务的信息化管理[12]。

2 仿真实验

2.1 实验对象以及相关设置

依据设计系统测试要求,选取某个现代财务数据库作为实验对象,由于该财务数据量较大,会延长实验的时间,故随机在数据库中选取10 000个财务数据,随机划分为10个实验组别,具体实验工况设置情况如表2所示。

表2 实验相关设置

以上述抽取的实验样本为基础,测试实验参数γ与财务类别数量的关系,具体如图5所示。从图5可知,当实验参数γ取值为4时,财务类别数量达到最小值6个,更加利于设计系统应用性能验证实验的进行。因此,确定实验参数γ最优取值为4。

图5 参数γ与财务类别数量关系示意图

2.2 实验指标

对财务查询结果及其查询界面响应时延进行记录,计算财务查询成功率与查询界面平均响应时延,表达式为

(4)

式中,K与T分别表示财务查询成功率与查询界面平均响应时延;q表示财务查询成功次数;qall表示财务查询总次数;Tz表示查询界面响应总时延。

2.3 系统查询成功率

为验证本文系统的有效性,采用本文系统、文献[4]系统与文献[5]系统进行实验测试,验证各系统查询成功率效果,实验结果数据如图6所示。由图6可以看出,本文系统的信息查询正确率最高为98%,文献[4]系统的信息查询正确率最高为86%,文献[5]系统的信息查询正确率最高为79%,由此可见,本文系统的信息查询正确率明显高于对比方法,说明本文方法的准确性较高,具有实用性。

图6 3种系统查询成功率对比图

2.4 系统查询平均响应时延

为进一步验证本文方法的实用性,采用系统查询平均响应时延为实验指标进行实验测试。测试结果如图7所示。由图7可以看出,本文系统的查询平均响应时延最高为0.21 s,文献[4]系统的查询平均响应时延最高为0.35 s,文献[5]系统的查询平均响应时延最高为0.41 s,本文系统的查询响应时延明显低于文献[4]系统与文献[5]系统,并且达到了系统开发的预期效果,没有明显的缺陷与问题,充分证实了该系统具备较好的应用性能。

图7 3种系统平均响应时延对比图

为了进一步验证基于云计算技术的现代财务信息化管理系统的应用性能,引入系统吞吐量指标,该指标反映的是系统服务器所能承受的压力,在没有遇到性能瓶颈时,吞吐量与虚拟用户数之间存在着联系,其计算公式为

(5)

式中,F表示系统吞吐量;VU表示虚拟用户数量;R表示每个虚拟用户发出的请求数;T表示测试系统性能所用时间。

基于公式(5)得到的测试结果如图8所示。由图8结果可知,随着虚拟用户数的增加,系统的吞吐量也呈现出快速增长趋势,当虚拟用户人数到达300人后,对应的系统吞吐量上升趋势减缓,在虚拟用户数为400～600人时,系统吞吐量的增长更加趋近于平稳,说明该系统基本吞吐量约为1 000 bps,该性能较好地保证系统的运行处理速度,验证了该系统具备较好的应用性能。

图8 系统的吞吐量情况

3 结论

财务管理信息化水平对财务管理系统的发展起着重要影响,设计研究了基于云计算技术的现代财务信息化管理系统,实验结果显示,该系统具有较高的财务查询成功率,较短的查询界面平均响应时延,为财务管理提供更有力的支撑,助力提升现代财务信息化管理水平。